2024學年湖南省長沙市長沙縣第九中學物理高三第一學期期中考試試題含解析

2024學年湖南省長沙市長沙縣第九中學物理高三第一學期期中考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，則若干年后（）A．地球兩極的重力加速度將變大 B．地球赤道的重力加速度將變大C．地球近地衛(wèi)星的速度將變大 D．地球同步衛(wèi)星的速度將變大2、如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時針運行．將一個物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運動到達傳送帶頂端．下列說法中正確的是（）A．第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B．第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加C．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加D．物體從底端到頂端全過程機械能的增加等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱3、如圖所示，橡皮條一端固定在P點，另一端繞過固定的光滑鐵釘Q與小物塊A連接。橡皮條的原長等于PQ間距離，伸長時彈力與伸長量成正比。開始時小物塊位于O的正下方，對長木板B的壓力為，B放在光滑的水平面上，AB之間的動摩擦因數(shù)為；某時刻在B的右端施加水平向右的恒力，若木板足夠長，B對A的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，橡皮條始終處于彈性限度內(nèi)。在A向右運動的過程中，下列關(guān)于B的v-t圖象，正確的是A．B．C．D．4、2019年春晚在舞《春?！分欣_帷幕．如圖，五名領(lǐng)舞者在鋼絲繩的拉動下以相同速度緩緩升起，下列說法中正確的是（）A．觀眾欣賞表演時可把領(lǐng)舞者看作質(zhì)點B．2號和4號領(lǐng)舞者的重力勢能一定相等C．3號領(lǐng)舞者的重力勢能可能為負值D．她們在上升過程中機械能守恒5、一物體做勻加速直線運動，從某位置開始通過傳感器收集位移和速度等數(shù)據(jù)信息，然后輸入計算機自動生成了物體運動的x-v圖象，如圖所示.以下說法正確的是（）A．物體運動的初速度為1m/sB．物體運動的加速度為2m/s2C．物體速度由2m/s增加到4m/s的過程中，物體的位移大小為1mD．物體速度由2m/s增加到4m/s的過程中，物體的運動時間為2s6、如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)圓形金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑)，小球()A．由于磁場為勻強磁場所以整個過程勻速運動B．進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程做加速運動C．小球完全在磁場內(nèi)部時機械能守恒D．穿出時的速度可能小于初速度二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連（輕質(zhì)彈簧的兩端分別固定在A、B上），B、C兩物體通過細繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，A固定在水平地面上，C放在固定的傾角為的光滑斜面上。已知B的質(zhì)量為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細繩與滑輪之間的摩擦力不計?，F(xiàn)用手按住C，使細繩剛剛拉直但無張力，并保證ab段的細繩豎直、cd段的細繩與斜面平行。開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放C后，它沿斜面下滑，斜面足夠長，則下列說法正確的是A．整個運動過程中B和C組成的系統(tǒng)機械能守恒B．C下滑過程中，其機械能一直減小C．當B的速度達到最大時，彈簧的伸長量為D．B的最大速度為2g8、一個可以看做質(zhì)點的物塊以恒定大小的初速度滑上木板，木板的傾角可在0°-90°之間任意凋整設(shè)物塊沿木板向上能達到的最大位移為x．木板傾角不同時對應(yīng)的最大位移x與木板傾角α的關(guān)系如圖所示．(g取10m/s2)則下列說法正確的是A．小鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為B．小鐵塊初速度的大小是5m/sC．沿傾角為30°和90上滑時，物塊運動到最大位移的時間不同D．當α=0時，x=m9、如圖所示，一質(zhì)量為M、上表面為一半徑為R的半球面凹槽靜止于水平面上，凹槽的最低點放一質(zhì)量為m的小球，不計一切摩擦和空氣阻力，現(xiàn)給小球一瞬時水平?jīng)_量，小球獲得初速度v0，在以后運動過程中，下列說法正確的是()A．若小球無法沖出凹槽，小球上升的最大高度H一定小于vB．若小球能沖出凹槽，小球上升的最大高度H=C．若小球能沖出凹槽，小球有可能不會落回凹槽中D．小球第12次返回凹槽的最低點時，凹槽的速度最大10、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P栓接，另一端與物體A相連，物體A靜止與光滑水平桌面上，右端接一細線，細線繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B相連，開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度，下列有關(guān)該過程的分析正確的是（）A．B物體的機械能一直在增大B．B物體的動能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C．B物體機械能的減小量等于彈簧的彈性勢能的增加量D．細線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學設(shè)計了如圖（a）所示的裝置驗證小球擺動過程中的機械能守恒。實驗中小球到達B點時恰好與桌面接觸但沒有彈力，D處的箭頭處放一鋒利的刀片，細線到達豎直位置時被割斷，小球做平拋運動落到地面，P是一刻度尺。該同學方案的優(yōu)點是只需利用刻度尺測量A位置到桌面的高度h、桌面到地面的高度H及平拋運動的水平位移L即可.（1）用游標卡尺測出小球的直徑d如圖(b)所示，d=__________cm；(2)實驗中改變h，多測幾次h和L的數(shù)值，作出如圖(c)所示的圖象l，則該圖線的斜率k=__________可證明小球下擺過程中機械能守恒；12．（12分）在用單擺的小角度振動測量當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶒炛校韵抡f法中正確的是（______）A．測量周期時，應(yīng)該從擺球到達最低點開始計時，并記錄次全振動時間，這樣做的目的是減小測量的偶然誤差B．若測出的重力加速度比當?shù)貙嶋H重力加速度大，有可能是誤將次全振動記為次全振動了C．某同學測量了多組周期隨擺長變化的數(shù)據(jù)后，利用畫圖象法得到了當?shù)刂亓铀俣鹊闹担l(fā)現(xiàn)圖線不過坐標原點，則他通過圖象得到的重力加速度值有可能是比較準確的D．若宇航員在火星上測量，但手邊沒有規(guī)則的小球，只有一些小石頭子，其他器材都有，因不能準確測量擺長，他測出的重力加速度一定偏小或偏大四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）假設(shè)未來我國空間站繞地球做勻速圓周運動時離地面的高度為同步衛(wèi)星離地面高度的，已知同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g．求（1）同步衛(wèi)星做圓周運動和空間站做圓周運動的周期之比；（2）空間站做勻速圓周運動的角速度大小．14．（16分）如圖甲所示，下表面光滑的長木板B靜止放在水平面上，質(zhì)量為m3＝1.0kg的物塊C放在長木板的最右端，質(zhì)量為m1＝0.5kg的物塊A從距長木板B左側(cè)s0＝9.5m處以某一初速度向長木板運動。一段時間后物塊A與長木板B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），以長木板B開始運動作為計時起點，長木板B和物塊C運動的v－t圖象如圖乙所示，已知物塊A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.1，物塊C與長木板B間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)長木板B的質(zhì)量m2；(2)物塊A的初速度v0；(3)A靜止時，系統(tǒng)A、B、C由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q。15．（12分）如圖，固定在水平地面上的斜面傾角為，現(xiàn)在斜面上放個質(zhì)量為2kg的滑塊。（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，,）（1）當對滑塊施加一個平行于斜面向上的的推力時（如圖1），滑塊剛好可以沿斜面向下做勻速直線運動，求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。（2）保持斜面與滑塊的接觸面不變，對滑塊施加一個水平向右的推力F2（如圖2），為保證滑塊沿斜面勻速上滑，求F2的大小。（3）保持斜面與滑塊的接觸面不變，對滑塊施加一個水平向右的推力F3（如圖2），為保證滑塊在斜面上靜止，求F3的大小范圍。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】

A．在兩極由公式得所以兩極的重力加速度不變，故A錯誤；B．在赤道上有由于周期變大，赤道上的重力加速度變大，故B正確；C．由公式得所以地球近地衛(wèi)星的速度不變，故C錯誤；D．由公式得現(xiàn)在同步衛(wèi)星的周期變大，則知，其軌道半徑r增大，則線速度v減小，故D錯誤。故選B。2、C【解題分析】

A、第一階段物體受到沿斜面向上的滑動摩擦力，第二階段物體受到沿斜面向上的靜摩擦力做功，兩個階段摩擦力方向都跟物體運動方向相同，所以摩擦力都做正功，故A錯誤；B、根據(jù)動能定理得知，外力做的總功等于物體動能的增加，第一個階段，摩擦力和重力都做功，則第一階段摩擦力對物體做的功不等于第一階段物體動能的增加；故B錯誤；C、由功能關(guān)系可知，第一階段摩擦力對物體做的功（除重力之外的力所做的功）等于物體機械能的增加，即△E＝W阻＝F阻s物，摩擦生熱為Q＝F阻s相對，又由于s傳送帶＝vt，s物t，所以s物＝s相對s傳送帶，即Q＝△E，故C正確．D、第二階段沒有摩擦生熱，但物體的機械能繼續(xù)增加，故D錯誤．故選C．3、C【解題分析】A在Q點正下方靜止時，設(shè)AQ=H，則彈簧彈力，在A向右運動的過程中，設(shè)AQ與豎直方向的夾角為，則彈簧彈力，則A對B的壓力，即A對B的壓力不變，故AB間的最大靜摩擦力也不變，A受到的彈簧彈力水平向左的分量為，故在A向右運動的過程中，變小，變大；當時，AB保持相對靜止，一起向右運動，隨著變大，AB的合外力變小，故加速度減??；當時，AB的速度達到最大，之后AB間的摩擦力，A、B分離，A做減速運動，B做勻速運動；之后A做往復運動直至靜止，由于摩擦力做負功，A的速度必小于B的速度，故B一直做勻速運動，故C正確，ABD錯誤；故選C．【題目點撥】根據(jù)力的合成與分解求得任意位置，A對B的壓力，從而求得最大靜摩擦力；再根據(jù)A、B的受力情況，由牛頓第二定律根據(jù)加速度求得A、B的運動情況．4、C【解題分析】

A.觀眾欣賞表演時不可把領(lǐng)舞者看作質(zhì)點，因為如果看領(lǐng)舞者看作質(zhì)點，則沒法欣賞，故A錯誤；B.2號和4號領(lǐng)舞者的重力勢能不一定相等，因為兩者的質(zhì)量可能不一樣，盡管高度相同，故B錯誤；C.如果把3號領(lǐng)舞者的上方規(guī)定為參考平面，則3號領(lǐng)舞者的重力勢能可能為負值，故C正確；D.因為緩緩升起過程，鋼絲線對她們做了功，所以她們在上升過程中機械能不守恒，故D錯誤．5、B【解題分析】

物體做勻加速直線運動，則有，有圖可知當v=0時，x=-1m，代入上式得：；當x=0時，代入上式得：解得：故A錯誤；B正確；物體速度由增加到的過程中，物體的位移大小為，故C錯誤；物體速度由增加到的過程中，物體的運動時間為，故D錯誤；故選B6、C【解題分析】

ABD．進入和離開磁場時，金屬球切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生阻礙金屬球運動的安培力，故兩過程均做減速運動，小球穿出時的速度一定小于初速度，選項ABD錯誤；C．當全部進入磁場后，磁通量不變，故沒有感應(yīng)電流，金屬球做勻速直線運動小球的機械能守恒；故C正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

A．整個運動過程中，彈簧對B物體做功，所以B和C組成的系統(tǒng)機械不守恒，故A錯誤；B．C下滑過程中，繩子的拉力對C做負功，由功能關(guān)系可知，物體C的機械能減小，故B正確；C．當B的速度最大時，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的伸長量x2滿足得故C錯誤；D．釋放瞬間，對B受力分析，彈簧彈力得物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為h=x1+x2由于x1=x2，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設(shè)B物體的最大速度為vm，由機械能守恒定律得解得：故D正確。8、ABD【解題分析】

AB．當，豎直上拋運動，x=1.25m，根據(jù)運動學方程得：，解得；當，x=1.25m，根據(jù)速度位移關(guān)系：，有，而解得：，AB正確C．因為30°和90°對應(yīng)的加速度均為，根據(jù)，運動到最高點時間相同，C錯誤D．當角度等于0時，，根據(jù)，求得x=m，D正確9、AB【解題分析】

A、若小球的初速度v0較小，在小球相對凹槽上升最高點時“相對靜止”，兩者水平共速，而球的豎直速度為零；系統(tǒng)水平方向動量守恒，有：mv0=(m+M)vx，系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒有：12B、若小球的初速度v0較大，小球能相對凹槽向上運動，滿足水平共速vx，豎直方向有速度vy≠0，由系統(tǒng)水平方向動量守恒mv0=(m+M)vx，系統(tǒng)機械能守恒有：12mv02=C、若小球能離開凹槽，則做斜上拋運動，但離開時球和凹槽具有相同的水平速度，故小球一定能落回凹槽；C錯誤.D、根據(jù)運動的重復性可知，奇數(shù)次返回凹槽底端時速度向左，正經(jīng)歷了壓力向右下而讓槽向右加速的過程，凹槽的速度達到最大；偶數(shù)次返回凹槽底端時速度向右，經(jīng)歷了壓力向左下而讓槽向右減速的過程，速度變小；故第12次次返回凹槽的最低點時，凹槽的速度最??；D錯誤.故選AB.【題目點撥】小球和凹槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，抓住系統(tǒng)只有重力做功得出系統(tǒng)機械能守恒.10、BD【解題分析】

由于繩子的拉力對B做負功，所以B物體的機械能在減小，A錯誤；B物體受到繩子的拉力和重力作用，重力做正功，拉力做負功，根據(jù)動能定理可得B物體的動能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和，B正確；將AB和彈簧看做一個整體，B物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為AB的動能和彈簧的彈性勢能，故B物體機械能的減小量等于彈簧的彈性勢能的增加量與A動能增加量之和，C錯誤；將A和彈簧看做一個整體，繩子的拉力對整體做正功，所以細線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量，D正確．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.1404H【解題分析】(1)主尺上的讀數(shù)為：1.1cm，游標上的讀數(shù)為：，所以d=1.1cm+0.040cm=1.140cm；(2)小球重力勢能的減小量為mgh，根據(jù)平拋運動，，，解得，動能增量為，根據(jù)機械能守恒,即，即k=4H.12、ABC【解題分析】A．依據(jù)實驗原理多次測量，減少誤差，故A正確；B．依據(jù)單擺公式，周期，解得，若變大，則減少，而周期，故B正確；C．不過原點則的長度可能不準確，但不影響的大小，故C正確；D．不一定測量偏大或偏小，可能做豎直上拋，故D錯誤；故選ABC?！绢}目點撥】實驗注意事項、作圖象、求重力加速度，知道實驗注意事項、掌握描點法作圖的方法。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）【解題分析】

(1)設(shè)同步衛(wèi)星做圓周運動和空間站做圓周運動的周期分別為T1和T2，則有：其中，解得：；(2)由公式得：空間站做勻速圓周運動時：其中解得：.14、(1)1.0kg(2)10m/s(3)16J【解題分析】

(1)根